导语博士毕业生年薪200万的案例正在被热议。一方面，优秀的博士生需求量很大；另一方面，博士生延迟毕业率居高不下。在科学进展发表的一篇论文中，研究人员基于美国数千名物理学博士生的数据发现，能否获得博士学位与是否申请攻读博士学位关系不大，而与本科成绩有很大关系。
作为物理学的基础，受到各国的重视。博士学位作为物理研究的入场券，是每一个有科学情怀、立志揭示世界运行规律的物理学生成为物理学家的必需品。获得物理学博士学位的过程是一场持久战，但能否打赢这场战役，似乎与你入学前的考试成绩关系不大。
来自罗切斯特理工大学的研究团队分析了27所院校2000年至2010年3962名物理学博士生的标准化成绩。分析结果表明，过去常用的物理录取指标与你能否拿到学位没有相关性。
博士录取路上障碍重重在第二次世界大战的影响下，德国世界物理学研究中心的地位受到了挑战。曼哈顿计划的成功，使世界物理学的研究中心转移到美国，奠定了至今已久的格局。每年都有来自世界各地的毕业生怀着对物理的敬畏之心敲开物理学院的大门。他们不仅有漂亮的本科成绩和标准入学考试的优异成绩单，而且这些标准化的数字只是入学门槛的一部分。美国的高校长期以来都是以考研成绩作为决定一个研究生或博士生能否入学的标准之一。历史数据表明，入学考试成绩对研究生项目的成绩有一定的预测意义。但是，差异是存在的，越来越多的证据表明，考得好对博士毕业没有帮助。
今年，发表在科学进展的一篇文章揭开了科研成果与学习能力之间关系面纱的一角。本研究旨在了解目前物理学博士录取标准的有效性，即传统的录取标准能否预测学生的博士毕业。涵盖了2000-2010年约八分之一物理学博士生的标准化录取分数线与能否毕业的关系。这些指标包括物理录取的普通本科平均绩点(GPA)、美国研究生入学考试(GRE)的定量分析、阅读理解(Verbal)和物理学科考试的成绩。博士录取委员会一直“觉得”利用这些成果选拔出来的博士生更优秀，但研究结果却持有相反的答案。
论文题目:典型的物理学博士录取标准限制了未被充分代表的群体，但未能预测医学的完成地址:https://advances.sciencemag.org/content/5/1/eaat7550
GRE，用这个测试来预测未来学生学习成绩的研究，几乎和这个测试有着相同的历史。几十年来，一直有研究试图优化这一测试。然而，越来越多的证据表明，GRE可以预测部分硕士学位的成绩，但与博士学位的获得关系并不密切。现阶段，已有的一些研究多以单因素回归分析为主，证明GRE成绩对研究生“成绩”的预测会随着时间的迁移而逐渐降低。对于博士生来说，是与博士学位完成情况、科研产出等成果相关的指标。为了揭示更准确和详细的信息，作者在本研究中采用了多因素统计分析。
统计建模揭示招生与毕业关系的迷思本研究从高校官方录取信息中获取了3962名学生的背景信息和学位完成度，覆盖了研究期内博士项目录取学生的13%。我们将“获得博士学位”视为候选人“背景信息”的函数，这些信息包括:本科平均绩点(GPA)，美国研究生入学考试(GRE)的定量分析，阅读理解(口头)和物理科目测试，性别，国家(本地和非本地)，种族和博士项目的质量。有了这些数据，就可以进行多元逻辑回归分析
“多重”回归分析对应于传统的单变量“一元”回归分析。面对复杂的问题，多元回归可以同时考虑更多自变量和因变量之间的关系，适当因子的叠加往往可以解释因变量的更多细节。比如你想预测面包价格的波动，单纯参考面粉的价格是没有效果的，但是如果加上鸡蛋和牛奶的价格，加上厨师的工资，预测模型就可以覆盖这些附加因素导致的价格波动。
这里，作者使用的Logistic回归是一种适用于离散因变量的回归分析方法。它适用于分析医学上的生死、赛马的输赢等等。在这里，“已完成博士学位”和“未完成博士学位”是离散的因变量。因为毕业的“概率”是一个在0和1之间波动的小数字，所以在这个回归分析模型中，需要将“概率”1比1转换成“赔率”(odd odds)，即一件事成功的概率高于前一件事失败的概率。该指标的值范围从0到正无穷大，从而有助于衡量自变量的影响。稍后，我们将评估一个指标的效益，并计算该指标对赔率的影响。
图1:线性回归和逻辑回归的区别|图片来源:Data Camp
为了分析的有效性，研究人员对所有样本进行了相同的回归分析，并根据性别、国家和国家对数据进行了分组，以查看各组之间是否存在差异。这四个组是美国女性、美国男性、仅美国和所有学生。
读完博士的概率，与什么有关？他们的研究结果表明平均本科成绩(UGPA)和研究生项目质量是所有模型中仅有的两个普遍显著的参数，研究生入学考试的量化部分仅在四组中的两组中显著(所有参数值和显著性水平见文章后面的表1)。感兴趣的读者可以阅读文末统计结果中的奇比。用于衡量各个单位自变量的变化对博士学位“奇比”的多重影响。比如所有成绩中or值可观的那一项的OR值——美国女团本科平均成绩的OR值为2.5，可以解释为学生的胜率每提高一个GPA就会乘以2.5。
与大众所想的不同，排名越高，博士项目的完成概率就越高，而不是因为难度高而降低毕业的可能性。但在录取前，研究生项目并不是学生携带的一个确定指标，所以唯一能在录取前大体预测毕业可能性的显著指标就是本科平均成绩。
一直占博士录取比例较大的美国研究生入学考试(GRE)在本研究中并未表现出与毕业可能性的强相关性，定量分析部分在四组中的两组中有显著性(P < 0.05)但在另外两个模型中不存在。我们可以从GRE考试的可测和不可测功能来理解其解释度较低的原因:一天一次的考试只代表一小部分学生的技能，而不是一个人的综合能力，尤其是考虑到这些考试并不是用来衡量研究潜力的。本科GPA涵盖了四年内综合能力的评价，因此解释力更高。
在各个群体中，只有美国群体和美国男性群体的统计结果非常相似，这很直观，因为美国群体样本中只有80%的学生是男性。
我们之前说过，除了本科平均分(UGPA)、博士项目排名和部分GRE成绩之外的所有指标都没有相关性，这证明了在这个研究背景下，性别、国籍、种族都不会影响博士毕业率。
图2:仅美国组的多重逻辑回归结果
物理博士入学指标作用有限，但能成功筛掉不善考试的学生虽然论文的分析表明，在所有的统计模型中，只有本科的平均绩点与博士学业的完成呈现显著的相关性；GRE定量分析在四个模型中的两个模型中是重要的。即便如此，我们还是要强调GRE从90%到10%的量化分值只会造成博士完成可能性不到10%的波动，而GRE阅读理解和GRE物理子项目在任何模型中都不显著。如图所示，GRE在不同的考生群体中是不一样的，导致录取时分数较低的学生处于劣势。它无法筛选出有毕业潜力的博士生，但它会成功地将那些不擅长考试但有能力完成博士学业的群体拒之门外。图3为不同背景学生的美国研究生入学考试物理分项平均考试成绩分布。
图3: GRE成绩不代表博士学位的可能性，但会系统筛选出低分群体。
启示：如何选拔适合读博的人作者写这篇文章的目的是呼吁一个更加公正的博士生录取的对等标准。与机械工程和航空航天工程一样，物理学一直被列为多样性最低的STEM(科学、技术、数学和工程)学科。现有的录取标准对具有学术潜力的物理学博士候选人的选拔毫无帮助，但却系统地过滤了所有种族和民族的女性、拉美裔、黑人和美洲土著。不到5%的博士学位授予少数民族，获得学位的女性人数占不到20%。这种差异通常被认为是从前期不公平的教育资源和刻板印象的系统性、长期性威胁和影响开始的。美国国家科学院的一份报告指出科学的未来很大程度上是由那些被博士项目录取的人决定的。今天的博士会产生未来的学者，一个专业的学者必须有博士学位。如果录取有偏差，不仅人才会被埋没，整个科学领域的未来也会受到影响。
如何保证博士选拔过程的公平公正是一个普遍性的问题，大学的录取委员会需要重新审核指标。虽然这项研究是基于美国的教育制度，但基于结果的一些规则是可以转移的，值得深思。以往的研究告诉我们，博士生录取和学习的环境对他们的成功至关重要，并敦促学术界为未来的新鲜血液创造有利的学习环境；短期考试成绩对长期学业成绩影响不大，因为博士学习是一个漫长而缓慢的过程；而能揭示长期学习成果的GPA，在预测4-6年后的博士完成程度上相对更有解释力，提示具有“长跑”能力的学生，在学术道路上度过漫漫长夜的概率更大。
逻辑回归结果
作者:陈
编辑:张爽
